258
IPA SMPMTs Kelas VIII
Frekuensi nada dasar tergantung pada beberapa faktor: -
Sebanding dengan akar gayategangan F -
Berbanding terbalik dengan panjang dawai l
- Berbanding terbalik dengan akar massa jenis dan luas penampang
ρ dan A
Dirumuskan oleh Mersenne sebagai berikut:
atau atau
Di mana: l
= panjang dawai μ
= massa dawai sepanjang 1 m m
= massa dawai sepanjang l
4. Resonansi
a. Pengertian Resonansi
Resonansi terjadi jika sebuah benda bergetar karena pengaruh getaran benda yang lain. Lakukan percobaan berikut
Perhatikan gambar 14.19 di samping Bila garputala B digetarkan ternyata A ikut
bergetar, garputala C tidak bergetar, garputala A ikut bergetar lemah karena frekuensinya sama
dengan B, sedang C tidak ikut bergetar karena frekuensinya tidak sama dengan B.
Perhatikan gambar 14.20 Bila bandul A diayunkan ternyata bandul C dan E ikut berayun, tetapi B dan D tidak
berayun, sedangkan jika bandul A, C, dan E diayunkan sendiri-sendiri, ia mempunyai frekuensi sama. Frekuensi ayunan B dan D berbeda dengan frekuensi A, C, dan E sehingga B dan D
tidak berayun ketika A diayunkan.
Jadi, dapat disimpulkan bahwa resonansi terjadi jika frekuensinya sama. Berikut beberapa contoh peristiwa resonansi yang sering terjadi di sekitar kita.
Gambar 14.19 Garputala A dan B frekuensinya sama sedang C tidak
sama
μ
Di unduh dari : Bukupaket.com
IPA SMPMTs Kelas VIII
259
1 Resonansi dapat terjadi pada benda yang
mempunyai frekuensi tertentu. Misalnya garputala A berfrekuensi 440 Hz dapat beresonansi dengan
getaran 440 Hz dan tidak dapat beresonansi dengan bunyi yang frekuensinya bukan 440 Hz.
2 Selaput genderang telinga manusia dapat bereso-
nansi dengan frekuensi bunyi berapa saja, sehingga telinga kita dapat mendengarkan bunyi dengan
frekuensi sembarang. 20 - 20.000 Hz.
3 Kolom udara dengan panjang L seperti tampak
pada gambar dapat beresonansi dengan garputala. Jika garputala digetarkan, udara dalam kolom akan ikut bergetar beresonansi, dengan
syarat:
Bila L =
λ; λ .... = kelipatan gasal dari
λ Resonansi terjadi jika:
frekuensi garputala = frekuensi kolom udara
Contoh soal:
1. Garputala dengan frekuensi 1.600 Hz di atas kolom udara dalam tabung udara berada
di atas air. Bila kecepatan bunyi di udara 320 ms
-1
, berapa panjang kolom udara mini- mal agar udara beresonansi terhadap garputala?
Jawab : panjang kolom udara minimum L
min
L
min
= λ → λ =
→ f
kol ud
= f
garp
L
min
= ×
= ×
m = 5 cm
Gambar 14.20 Bandul A, C dan E sama, sedang B dan D tidak sama
Gambar 14.21 Resonansi bunyi
Di unduh dari : Bukupaket.com
260
IPA SMPMTs Kelas VIII
Gambar 14.22 Gitar
Gambar 14.23 Harmonika
Gambar 14.24 Kentungan
2. Sebuah garputala, bergetar di atas kolom udara dengan frekuensi 320 Hz. Berapa panjang
kolom udara agar terjadi resonansi ke 1, 2, dan 3, bila kecepatan bunyi di udara 320 ms
-1
? Jawab :
λ =
= = 1 m
Resonansi pertama terjadi jika, L
1
= λ
= × 100
= 25 cm Resonansi kedua terjadi jika, L
2
= 3 × λ
= 3 × 25
= 75 cm Resonansi ketiga terjadi jika, L
3
= 5 × 25
= 125 cm
b. Resonansi pada beberapa sumber bunyi
1 Gitar dan sejenisnya
Kotak gitar dibuat berlubang agar berisi udara. Bila senar dipetik udara dalam kotak ikut bergetar. Resonansi udara ini
memperkuat bunyi yang dihasilkan oleh getaran senar. 2
Harmonika Di dalam harmonika terdapat ruang yang berisi udara.
Bila harmonika ditiup maka udara yang berada di dalam ruang itu ikut bergetar. Dengan demikian bunyi menjadi lebih kuat.
3 Kentungan
Lubang kentungan memungkinkan terbentuknya kolom udara. Jika kentungan dipukul udara dalam kentungan
beresonansi sehingga bunyi makin kuat.
Di unduh dari : Bukupaket.com
IPA SMPMTs Kelas VIII
261
4 Seruling
Bila lubang A ditiup, maka kolom udara dalam seruling beresonansi sehingga timbul bunyi yang diperkuat.
5 Kendangbeduk
Kendang berupa tabung yang kedua ujungnya ditutup kulit hewan. Sehingga terbentuk kolom udara. Bila kendang
dipukulditabuh kolom udara ikut bergetar sehingga memperkuat bunyi.
6 Gender
Bilah-bilah gender bergetar jika dipukul. Getaran bilah diperkuat oleh kolom udara dalam tabung di bawah bilah.
Bunyi diperkuat oleh resonansi kolom udara tersebut.
5. Pemantulan bunyi